JP4520418B2 - 光学用透明部材及びそれを用いた光学系 - Google Patents

Description

本発明は反射防止性能を有する光学用透明部材及びそれを用いた光学系に関し、さらに詳述すると可視領域から近赤外領域で高い反射防止性能を長期に安定して得るのに適した光学用透明部材及びそれを用いた光学系に関する。

可視光領域の波長以下の微細周期構造を用いた反射防止構造体は、適切なピッチ、高さの微細周期構造を形成することにより、広い波長領域ですぐれた反射防止性能を示すことが知られている。微細周期構造を形成する方法としては、波長以下の粒径の微粒子を分散した膜の塗布（特許文献１）などが知られている。

また、微細加工装置（電子線描画装置やレーザー干渉露光装置，半導体露光装置，エッチング装置など）によるパターン形成によって微細周期構造を形成する方法は、ピッチ、高さの制御が可能である。また、すぐれた反射防止性を持つ微細周期構造を形成することが出来ることが知られている（特許文献２）。

それ以外の方法として、アルミニウムの水酸化酸化物であるベーマイトを基材上に成長させて反射防止効果を得ることも知られている。これらの方法では、真空成膜法（特許文献３）あるいは液相法（ゾルゲル法）により（特許文献４）成膜したアルミニウム（アルミナ）の膜を水蒸気処理あるいは温水浸漬処理により、表層をベーマイト化して微細周期構造を形成し、反射防止膜を得ている。
特許第０３１３５９４４号公報 特開昭５０−７００４０号公報 特公昭６１−４８１２４号公報 特開平９−２０２６４９号公報

しかし、微粒子を利用した技術では、微細周期構造のピッチ、高さの制御が困難であり、充分な反射防止効果を得るための高さを得ようとすると、ピッチが大きくなり散乱が発生し、逆に光線透過率が低減するという問題がある。

また、微細加工装置による微細パターン形成法の場合、一般にこれらのパターン形成法は非常に大掛かりな設備を必要とし、非常に高額な設備投資が必要である。さらに平面への形成には適しているが、曲面など複雑な形状の上に形成することは非常に困難であるという欠点を有している。また、スループットも悪く、大面積への加工が困難なため、汎用の光学素子への適用には向いていない。

一方、ベーマイトを基材上に成長させる方法は、簡便で高い生産性を有するものの、アルミナ、ベーマイトは両性化合物であり酸やアルカリにより容易に分解される。そのため、基材のアルカリイオンなどが表面へマイグレーションし空気中の水分との交換反応により表面がアルカリ雰囲気となった際に、その分解により凹凸形状の維持が困難になり性能が低下するという問題があった。また、屈折率がアルミナと著しく異なる基材では、基材とアルミナの界面の屈折率差が大きいために反射防止性能が十分に発揮されないという問題もあった。

本発明は、この様な背景技術に鑑みてなされたものであり、任意の基材に対し長期にわたり高性能の反射防止効果を維持することができる光学用透明部材及びそれを用いた光学系を提供することを目的とするものである。

本発明は、上記の目的を達成するために、次のように構成した光学用透明部材を提供するものである。
本発明は、基材上に、ＳｉＯ_２を主成分とする膜、Ａｌ_２Ｏ_３を主成分とする非晶質酸化物皮膜およびＡｌ_２Ｏ_３を主成分とする板状結晶から形成されている板状結晶層がこの順序で積層されており、該板状結晶層の表面は凹凸形状からなり、前記基材の屈折率ｎ _ｂ と、ＳｉＯ _２ を主成分とする膜の屈折率ｎ _ｓ と、Ａｌ _２ Ｏ _３ を主成分とする非晶質酸化物皮膜の屈折率ｎ _ａ が、ｎ _ｂ ≧ｎ _ｓ ≧ｎ _ａ であることを特徴とする光学用透明部材である。

前記板状結晶層のＡｌ₂Ｏ₃を主成分とする板状結晶は、基材の表面に対して平均角度４５°以上９０°以下の方向に配列しているのが好ましい。
前記板状結晶層の厚さが、２０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であることが好ましい。

前記板状結晶層の表面の凹凸形状が、凹凸表面の中心線平均粗さを面拡張した平均面粗さＲａ’値が５ｎｍ以上１００ｎｍ以下で、かつ表面積比Ｓ_r＝Ｓ／Ｓ₀（但し、Ｓ₀は測定面が理想的にフラットであるときの面積、Ｓは実際の測定面の表面積を示す。）が１．１以上３．５以下であることが好ましい。

前記ＳｉＯ_２を主成分とする膜の厚みが５ｎｍ以上１００ｎｍ以下、Ａｌ_２Ｏ_３を主成分とする膜の厚みが１０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下であることが好ましい。
また、本発明は、屈折率がｎ _ｂ の基材の表面に、ＳｉＯ _２ を主成分とする、屈折率がｎ _ｓ （ｎ _ｂ ≧ｎ _ｓ ）の膜を形成する工程と、前記ＳｉＯ _２ を主成分とする膜の上に、Ａｌ _２ Ｏ _３ を主成分とする、屈折率がｎ _ａ （ｎ _ｓ ≧ｎ _ａ ）の非晶質酸化物皮膜を形成し、前記Ａｌ _２ Ｏ _３ を主成分とする非晶質酸化物皮膜を温水処理することにより、その表面に板状結晶による凹凸形状を形成する工程を有することを特徴とする光学用透明部材の製造方法である。
また、本発明は、屈折率がｎ _ｂ の基材の表面に、ＳｉＯ _２ を主成分とする、屈折率がｎ _ｓ （ｎ _ｂ ≧ｎ _ｓ ）の膜を形成する工程と、前記ＳｉＯ _２ を主成分とする膜の上にアルミニウム膜を形成し、前記アルミニウム膜を温水処理することにより、Ａｌ _２ Ｏ _３ を主成分とする、屈折率がｎ _ａ （ｎ _ｓ ≧ｎ _ａ ）の非晶質酸化物皮膜とその表面に板状結晶による凹凸形状を形成する工程を有することを特徴とする光学用透明部材の製造方法である。

また、本発明は、上記の光学用透明部材を有することを特徴とする光学系である。
前記光学系は、撮像光学系、観察光学系、投影光学系または走査光学系であることが好ましい。

本発明の光学用透明部材は、基材上に、ＳｉＯ₂を主成分とする薄膜を、Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とする薄膜の下層に設け、かつ基材の屈折率ｎ_bと、ＳｉＯ₂を主成分とする薄膜の屈折率ｎ_sと、Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とする薄膜の屈折率ｎ_aが、ｎ_b≧ｎ_s≧ｎ_aであるため、アルミナを主成分とする板状結晶から形成される板状結晶層のもつ低反射性をさらに高めることができる。

しかも、ＳｉＯ₂を主成分とする薄膜は、基材からのアルカリ成分などの表面へのマイグレーションを抑え、長期間に渡り反射防止性能を維持することが可能となる。

本発明の光学用途部材は、基材表面に、ＳｉＯ₂を主成分とする膜、Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とする膜、Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とする板状結晶から形成されている板状結晶層を順次被覆させ、板状結晶層の最表面は凹凸形状となっている。板状結晶から形成されている板状結晶層は、Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とする膜に対して４５°以上９０°以下の方向に配列している。層内での板面の間隔、板面の配向の無秩序性、板状結晶のサイズの無秩序性とにより凹凸形状をなし、その層厚は２０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下である。また、板状結晶の密度は皮膜の中心線平均粗さを面拡張した平均面粗さＲａ’値が５ｎｍ以上、かつ表面積比Ｓ_r＝Ｓ／Ｓ₀（但し、Ｓ₀は測定面が理想的にフラットであるときの面積、Ｓは実際の測定面の表面積を示す。）が１．１以上である。また、板状結晶を配した層の厚みを２０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下とした。

そして、基材の屈折率ｎ_bと、ＳｉＯ₂を主成分とする膜の屈折率ｎ_sと、Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とする膜の屈折率ｎ_aをｎ_b≧ｎ_s≧ｎ_aとする。またＳｉＯ₂を主成分とする膜の厚みを５ｎｍ以上１００ｎｍ以下、該Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とする膜の厚みを１０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下とする。そうすることで基材から板状結晶から形成されている板状結晶層の表面の凹凸形状まで屈折率を徐々に減じ、板状結晶層の持つ反射防止効果を著しく高めることとなった。

また、ＳｉＯ₂を主成分とする膜は、様々な成分を含む基材と、高い反応性を有するＡｌ₂Ｏ₃を主成分とする膜とを隔離する。そして基材からのアルカリなどの反応成分がＡｌ₂Ｏ₃を主成分とする膜へ移動するのを抑制し、反射防止効果を長期に安定して発揮することが出来る。

以上のことから、本発明の光学用透明部材は、高い反射防止効果を長期にわたり安定して発揮することが出来る効果が得られる。

以下、本発明を詳細に説明する。
図１は本発明の光学用透明部材の一実施態様を示す概略図である。同図１において、本発明の光学用透明部材は、基材２１上に、ＳｉＯ₂を主成分とする膜２２、Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とする膜２３およびＡｌ₂Ｏ₃を主成分とする板状結晶から形成されている板状結晶層２４を有する。該板状結晶層２４の表面は凹凸形状２５となっている。

Ａｌ₂Ｏ₃（アルミナ）を主成分とする板状結晶は、アルミニウムの酸化物または水酸化物またはそれらの水和物を主成分とするにより形成される。特に好ましい結晶として、ベーマイトがある。また、これらの板状結晶を配することで、その端部が微細な凹凸を形成するので、微細な凹凸の高さを大きくし、その間隔を狭めるために板状結晶は選択的に基材の表面に対して特定の角度で配置される。

基材の表面が平板、フィルムないしシートなどの平面の場合には、図１（ａ）で示すように、板状結晶は基材の表面に対して、すなわち板状結晶の傾斜方向２７と基材表面との間の角度θ₁の平均角度が４５°以上９０°以下、好ましくは６０°以上９０°以下となるように配置されることが望ましい。

また、基材の表面が二次元あるいは三次元の曲面を有する場合には、図１（ｂ）で示すように、板状結晶は基材の表面に対して、すなわち板状結晶の傾斜方向２７と基材表面の接線２６との間の角度θ₂の平均角度が４５°以上９０°以下、好ましくは６０°以上９０°以下となるように配置されることが望ましい。なお、上記の角度θ₁およびθ₂の値は、板状結晶の傾きにより９０°をこえる場合があるが、この場合９０°以下となるように測定された値とする。

板状結晶により形成される結晶層の層厚は、好ましくは２０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であり、より好ましくは５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下である。凹凸を形成する層厚が２０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下では、微細な凹凸構造による反射防止性能が効果的であり、また凹凸の機械的強度が損なわれる恐れが無くなり、微細な凹凸構造の製造コストも有利になる。また、層厚が５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下とすることにより、反射防止性能をさらに高めることとなり、より好ましい。

本発明の微細凹凸の面密度も重要であり、これに対応する中心線平均粗さを面拡張した平均面粗さＲａ’値が５ｎｍ以上、より好ましく１０ｎｍ以上、さらに好ましくは１５ｎｍ以上１００ｎｍ以下、また表面積比Ｓ_rが１．１以上である。より好ましくは１．１５以上、さらに好ましくは１．２以上３．５以下である。

得られた微細凹凸組織の評価方法の一つとして、走査型プローブ顕微鏡による微細凹凸組織表面の観察があり、該観察により該膜の中心線平均粗さＲａを面拡張した平均面粗さＲａ’値と表面積比Ｓ_rが求められる。すなわち、平均面粗さＲａ’値（ｎｍ）は、ＪＩＳ Ｂ ０６０１で定義されている中心線平均粗さＲａを、測定面に対し適用し三次元に拡張したもので、「基準面から指定面までの偏差の絶対値を平均した値」と表現し、次の式（１）で与えられる。

Ｒａ’：平均面粗さ値（ｎｍ）、
Ｓ₀：測定面が理想的にフラットであるとした時の面積、｜Ｘ_R−Ｘ_L｜×｜Ｙ_T−Ｙ_B｜、
Ｆ（Ｘ，Ｙ）：測定点（Ｘ，Ｙ）における高さ、ＸはＸ座標、ＹはＹ座標、
Ｘ_L〜Ｘ_R：測定面のＸ座標の範囲、
Ｙ_B〜Ｙ_T：測定面のＹ座標の範囲、
Ｚ₀：測定面内の平均の高さ。

また、表面積比Ｓ_rは、Ｓ_r＝Ｓ／Ｓ₀〔Ｓ₀：測定面が理想的にフラットであるときの面積。Ｓ：実際の測定面の表面積。〕で求められる。なお、実際の測定面の表面積は次のようにして求める。先ず、最も近接した３つのデータ点（Ａ，Ｂ，Ｃ）より成る微小三角形に分割し、次いで各微小三角形の面積△Ｓを、ベクトル積を用いて求める。△Ｓ（△ＡＢＣ）＝［ｓ（ｓ−ＡＢ）（ｓ−ＢＣ）（ｓ−ＡＣ）］^0.5〔但し、ＡＢ、ＢＣおよびＡＣは各辺の長さで、ｓ≡０．５（ＡＢ＋ＢＣ＋ＡＣ）〕となり、この△Ｓの総和が求める表面積Ｓになる。微細凹凸の面密度がＲａ’が５ｎｍ以上で、Ｓ_rが１．１以上になると、凹凸構造による反射防止を発現することができる。また、Ｒａ’が１０ｎｍ以上で、Ｓ_rが１．１５以上であると、その反射防止効果は前者に比べ高いものとなる。そしてＲａ’が１５ｎｍ以上で、Ｓ_rが１．２以上になると実際の使用に耐えうる性能となる。しかしＲａ’が１００ｎｍ以上で、Ｓ_rが３．５以上になると反射防止効果よりも凹凸構造による散乱の効果が勝り十分な反射防止性能を得ることが出来ない。

本発明のＡｌ₂Ｏ₃を主成分とする膜は、Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とする非晶質酸化物皮膜であれば良く、異種成分としてＴｉＯ₂、ＺｒＯ₂、ＳｉＯ₂、ＺｎＯ、ＭｇＯなどの酸化物を単独であるいは２種類以上選択し組み合わせて添加してよい。具体的には、これらの成分の含有量を制御することにより、この膜の屈折率ｎ_aが前記ＳｉＯ₂を主成分とする膜の屈折率ｎ_sに対して、ｎ_s≧ｎ_aとなるように膜層を選択する。この場合、Ａｌ₂Ｏ₃の膜に占める好ましいｍｏｌ％比は５０％以上１００％以下であり、より好ましくは７０％以上１００％以下である。これにより、基材から空気との界面の間で屈折率が連続的に減少することとなり、アルミナを主成分とする板状結晶を配した層の効果とあいまって高い反射防止性能を発現することができる。

本発明のＳｉＯ₂を主成分とする膜は、ＳｉＯ₂を主成分とする非晶質酸化物皮膜であれば良く、異種成分としてＴｉＯ₂、ＺｒＯ₂などの酸化物を単独であるいは組み合わせて添加してよい。具体的には、これらの成分の含有量を制御することにより、基材からＡｌ₂Ｏ₃を主成分とする膜へのアルカリなどの移動を抑制しうるようにするとともに、この膜の屈折率ｎ_sが基材の屈折率ｎ_bに対して、ｎ_b≧ｎ_sとなるように膜を選択する。この場合、ＳｉＯ₂の膜に占める好ましいｍｏｌ％比は４０％以上１００％以下であり、より好ましくは６０％以上１００％以下である。これにより、基材から空気との界面の間で屈折率が連続的に減少することとなり、Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とする板状結晶から形成されている板状結晶層とＡｌ₂Ｏ₃主成分とする膜の効果とあいまって高い反射防止性能を発現することができる。また、上記の酸化物以外に燐酸などの酸成分を加えることにより、基材からＡｌ₂Ｏ₃を主成分とする膜へのアルカリなどの移動抑制効果を高めることが出来る。

本発明の光学用透明部材は、公知のＣＶＤ、ＰＶＤの気相法、及びゾル−ゲル法などの液相法、無機塩を用いた水熱合成などにより形成させることが可能である。これらの手法より、予めＳｉＯ₂を主成分とする膜、Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とする膜を順次形成させた後、アルミナを主成分とする板状結晶からなる板状結晶を直接設けることができる。また、前記２層の膜上に金属Ａｌ単独の膜／或いは金属Ａｌと金属Ｚｎ、金属Ｍｇの何れかを含む金属膜を形成してから、５０℃以上の温水に浸漬する／或いは水蒸気にさらすことにより、その表面を溶解または析出させる。そのようにすることで、アルミナの板状結晶を設けても良い。また、ＳｉＯ₂を主成分とする膜上に、Ａｌ₂Ｏ₃単独の層／或いはＡｌ₂Ｏ₃とＺｒＯ₂、ＳｉＯ₂、ＴｉＯ₂、ＺｎＯ、ＭｇＯの何れかを含む１層または２層以上の酸化物層を形成してから、その表面を選択的に溶解または析出させる。そのようにすることで、アルミナの板状結晶を設けても良い。これらの中で、ＳｉＯ₂を含むゾル−ゲルコーティング液、Ａｌ₂Ｏ₃を含むゾル−ゲルコーティング液を順次塗布して形成したゲル膜を温水で処理させて、アルミナ板状結晶を成長させる方法が好ましい。

Ａｌ₂Ｏ₃を含むゾル−ゲルコーティング液から得られるゲル膜の原料には、Ａｌ化合物を／或いはＡｌ化合物とともにＺｒ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｍｇの各々の化合物の少なくとも１種の化合物とを用いる。Ａｌ₂Ｏ₃、ＺｒＯ₂、ＳｉＯ₂、ＴｉＯ₂、ＺｎＯ、ＭｇＯの原料として、各々の金属アルコキシドや塩化物や硝酸塩などの塩化合物を用いることができる。製膜性の観点から、特にＺｒＯ₂、ＳｉＯ₂、ＴｉＯ₂原料としては金属アルコキシドを用いるのが好ましい。

アルミニウム化合物としては、例えば、アルミニウムエトキシド、アルミニウムイソプロポキシド、アルミニウム−ｎ−ブトキシド、アルミニウム−ｓｅｃ−ブトキシド、アルミニウム−ｔｅｒｔ−ブトキシド、アルミニウムアセチルアセトナート。またこれらのオリゴマー、硝酸アルミニウム、塩化アルミニウム、酢酸アルミニウム、リン酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、水酸化アルミニウムなどが挙げられる。

ジルコニウムアルコキシドの具体例として、以下のものが挙げられる。ジルコニウムテトラメトキシド、ジルコニウムテトラエトキシド、ジルコニウムテトラｎ−プロポキシド、ジルコニウムテトライソプロポキシド、ジルコニウムテトラｎ−ブトキシド、ジルコニウムテトラｔ−ブトキシド等。

シリコンアルコキシドとしては、一般式Ｓｉ（ＯＲ）₄で表される各種のものを使用することができる。Ｒはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基等の同一または別異の低級アルキル基が挙げられる。

チタニウムアルコキシドとしては、例えば、テトラメトキシチタン、テトラエトキシチタン、テトラｎ−プロポキシチタン、テトライソプロポキシチタン、テトラｎ−ブトキシチタン、テトライソブトキシチタン等が挙げられる。

亜鉛化合物としては、例えば酢酸亜鉛、塩化亜鉛、硝酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛、オレイン酸亜鉛、サリチル酸亜鉛などが挙げられ、特に酢酸亜鉛、塩化亜鉛が好ましい。
マグネシウム化合物としてはジメトキシマグネシウム、ジエトキシマグネシウム、ジプロポキシマグネシウム、ジブトキシマグネシウム等のマグネシウムアルコキシド、マグネシウムアセチルアセトネート、塩化マグネシウム等が挙げられる。

有機溶媒としては、上記アルコキシドなどの原料をゲル化させないものであれば良い。例えばメタノール、エタノール、２−プロパノール、ブタノール、エチレングリコール、もしくはエチレングリコール−モノ−ｎ−プロピルエーテルなどのアルコール類。ｎ−ヘキサン、ｎ−オクタン、シクロヘキサン、シクロペンタン、シクロオクタンのような各種の脂肪族系ないしは脂環族系の炭化水素類。トルエン、キシレン、エチルベンゼンなどの各種の芳香族炭化水素類。ギ酸エチル、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテートなどの各種のエステル類。アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどの各種のケトン類。ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジイソプロピルエーテルのような各種のエーテル類。クロロホルム、メチレンクロライド、四塩化炭素、テトラクロロエタンのような、各種の塩素化炭化水素類。Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルフォルムアミド、ジメチルアセトアミド、エチレンカーボネートのような、非プロトン性極性溶剤等が挙げられる。溶液の安定性の点から上述した各種の溶剤類のうちアルコール類を使用することが好ましい。

アルコキシド原料を用いる場合、特にアルミニウム、ジルコニウム、チタニウムのアルコキシドは水に対する反応性が高く、空気中の水分や水の添加により急激に加水分解され溶液の白濁、沈殿を生じる。また、アルミニウム塩化合物、亜鉛塩化合物、マグネシウム塩化合物は有機溶媒のみでは溶解が困難で、溶液の安定性が低い。これらを防止するために安定化剤を添加し、溶液の安定化を図ることが好ましい。

安定化剤としては、例えば、アセチルアセトン、ジピロバイルメタン、トリフルオロアセチルアセトン、ヘキサフルオロアセチルアセトン、ベンゾイルアセトン、ジベンゾイルメタンなどのβ−ジケトン化合物類。アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、アセト酢酸アリル、アセト酢酸ベンジル、アセト酢酸−ｉｓｏ−プロピル、アセト酢酸−ｔｅｒｔ−ブチル、アセト酢酸−ｉｓｏ−ブチル、アセト酢酸−２−メトキシエチル、３−ケト−ｎ−バレリック酸メチルなどの、β−ケトエステル化合物類。さらには、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンなどの、アルカノールアミン類等を挙げることができる。安定化剤の添加量は、アルコキシドや塩化合物に対しモル比で１程度にすることが好ましい。また、安定化剤の添加後には、適当な前駆体を形成するために、反応の一部を促進する目的で触媒を加えることが好ましい。触媒としては、たとえば、硝酸、塩酸、硫酸、燐酸、酢酸、アンモニア等を例示することができる。

ＳｉＯ₂を含むゾル−ゲルコーティング液から得られるゲル膜の原料には、Ｓｉ化合物を／或いはＳｉ化合物とともにＴｉ、Ｚｒの化合物の少なくとも１種の化合物とを用いる。ＳｉＯ₂、ＴｉＯ₂、ＺｒＯ₂の原料として、各々の金属アルコキシドや塩化物や硝酸塩などの塩化合物を用いることができるが、製膜性の観点から金属アルコキシドを用いるのが好ましい。金属アルコキシド、溶媒、安定化剤などは前述のものを用いることが出来る。反応の一部を促進する触媒としては、膜中を移動するアルカリをトラップするため燐酸などの酸を用いることが好ましい。各成分の組成比は、この膜の屈折率ｎ_sが基材の屈折率ｎ_b、Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とする膜の屈折率ｎ_aに対して、ｎ_b≧ｎ_s≧ｎ_aとなるようにする。そのために、ＳｉＯ₂（単独でｎ＝１．４５）、ＴｉＯ₂（単独でｎ＝２．２０）、ＺｒＯ₂（単独でｎ＝１．９０）を用い適宜選択する。ＴｉＯ₂は屈折率が高く、膜の屈折率の制御範囲を広めるが、一方で、ＴｉＯ₂は温水浸漬或いは水蒸気暴露の処理で、非晶質からアナターゼ型結晶へ変化することが知られている。塗膜の均質性の維持、アルカリなどの移動抑制効果を鑑みると、膜中でのＴｉＯ₂の分率を下げアナターゼへの結晶化を抑制することが好ましく、膜中でのＴｉＯ₂のｍｏｌ％比は４０％未満が好ましい。より好ましくは３０％以下である。

上記ゾル−ゲルコーティング液を用い膜を形成する方法としては、例えばディッピング法、スピンコート法、スプレー法、印刷法、フローコート法、ならびにこれらの併用等、既知の塗布手段を適宜採用することができる。膜厚は、ディッピング法における引き上げ速度やスピンコート法における基板回転速度などを変化させることと、塗布溶液の濃度を変えることにより制御することができる。なかでもディッピング法における引き上げ速度としては、必要な膜厚によって適宜選択することができるが、浸漬後例えば約０．１乃至３．０ｍｍ／秒程度の静かな均一速度で引き上げることが好ましい。膜塗布後は、室温で３０分程度乾燥させればよい。また、必要に応じてさらに高い温度で乾燥あるいは熱処理させることも可能であり、熱処理温度が高いほど膜は高密度化しやすくなる。Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とするゲル膜の場合、熱処理温度を高くすることで大きな凹凸構造を形成させることができる。また、ＳｉＯ₂を主成分とするゲル膜の場合、熱処理温度を高くすることでアルカリなどのマイグレーションの抑制能力を高くすることが出来る。

次いで、ＳｉＯ₂を含むゾル−ゲルコーティング液、Ａｌ₂Ｏ₃を含むゾル−ゲルコーティング液を順次塗布して形成したゲル膜を温水に浸漬処理することにより、Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とする板状結晶を析出させ最表面の凹凸形状を形成させる。温水に浸漬することで、Ａｌ₂Ｏ₃を含むゾル−ゲルコーティング液を順次塗布して形成したゲル膜の表層が解膠作用等を受け、一部の成分は溶出する。各種水酸化物の温水への溶解度の違いにより、Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とする板状結晶が該ゲル膜の表層に析出、成長する。なお、温水の温度は４０℃から１００℃とすることが好ましい。温水処理時間としては約５分間ないし２４時間程度である。

Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とする膜に異種成分としてＴｉＯ₂、ＺｒＯ₂、ＳｉＯ₂、ＺｎＯ、ＭｇＯなどの酸化物を添加したゲル膜の温水処理では、各成分の温水に対する溶解度の差を用いて結晶化を行っている。そのためＡｌ₂Ｏ₃単成分膜の温水処理とは異なり、無機成分の組成を変化させることにより板状結晶のサイズを広範な範囲にわたって制御することができる。その結果、板状結晶の形成する凹凸形状を前記の広範な範囲にわたって制御することが可能となる。さらに、副成分としてＺｎＯを用いた場合、Ａｌ₂Ｏ₃との共析が可能となるため、屈折率の制御がさらに広範囲にわたって可能となり優れた反射防止性能を実現できる。

本発明のＳｉＯ₂を主成分とする膜の厚みは５ｎｍ以上１００ｎｍ以下、さらには５ｎｍ以上８０ｎｍ以下であることが好ましい。これより薄いとアルカリなどのマイグレーションに対し十分な効果を得ることが出来ない。また、これより厚いと干渉などにより反射低減効果への寄与が少なくなる。また、Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とする膜の厚みは１０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下、さらには１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好ましい。これより薄いと板状結晶の密着性が低下するとともに、ＳｉＯ₂を主成分とする膜と板状結晶層間の屈折率差の傾斜が大きくなり光学性能を損なう。これより厚いと干渉などにより反射低減効果への寄与が少なくなる。

本発明で使用される基材としては、ガラス、樹脂、ガラスミラー、樹脂製ミラー等が挙げられる。樹脂基材の代表的なものとしては以下のものが挙げられる。ポリエステル、トリアセチルセルロース、酢酸セルロース、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ＡＢＳ 樹脂、ポリフェニレンオキサイド、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニルなどの熱可塑性樹脂のフィルムや成形品。また、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、架橋型ポリウレタン、架橋型のアクリル樹脂、架橋型の飽和ポリエステル樹脂など各種の熱硬化性樹脂から得られる架橋フィルムや架橋した成形品等も挙げられる。ガラスの具体例として、無アルカリガラス、アルミナケイ酸ガラスを挙げることができる。本発明に用いられる基材は、最終的に使用目的に応じた形状にされ得るものであれば良く、平板、フィルムないしシートなどが用いられ、二次元あるいは三次元の曲面を有するものであっても良い。厚さは、適宜に決定でき５ｍｍ以下が一般的であるが、これに限定されない。

本発明の光学用透明部材は、以上説明した層の他に、各種機能を付与するための層を更に設けることができる。例えば、膜硬度を向上させるために、板状結晶の層上にハードコート層を設けたり、撥水性を付与するためにフルオロアルキルシランやアルキルシランなどの撥水性膜層を設けたりすることができる。また、汚れの付着を防止する目的などのためにＡｌ₂Ｏ₃を主成分とする板状結晶よりも低屈折率の材料の層や、両親媒性の化合物から成る層を設けることができる。一方、基材とＳｉＯ₂を主成分とする膜との密着性を向上させるために接着剤層やプライマー層を設けたりすることができる。上記のように基材とＳｉＯ₂を主成分とする膜との中間に設けられるその他の層の屈折率は、基材の屈折率とＳｉＯ₂を主成分とする膜の屈折率の中間値とすることが好ましい。

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。ただし本発明はかかる実施例に限定されるものではない。各実施例、比較例で得られた、表面に微細な凹凸を有する透明膜について、下記の方法で評価を行った。

（１）被膜形状観察
走査型電子顕微鏡（ＦＥ−ＳＥＭ、日立製作所製Ｓ４５００）を用いて被膜の表層表面の写真観察（加速電圧；１０．０ｋＶ、倍率；３万倍）を行った。走査型プローブ顕微鏡（ＳＰＭ、ＤＦＭモード、セイコ−電子工業製ＳＰＩ３８００）を用いて、ＪＩＳ Ｂ ０６０１で定義されている中心線平均粗さを面拡張した平均面粗さＲａ’値と表面積比Ｓ_rを求めた。

（２）透過率測定
自動光学素子測定装置（ＡＲＴ−２５ＧＤ、日本分光製）を用い、可視領域から近赤外領域での透過率測定を行った。円盤状ガラス板を使用した。透過率および反射率測定における光の入射角は、それぞれ０°、１０°であった。

（３）膜屈折率の測定
ジェー・エー・ウーラム・ジャパン株式会社製分光エリプソメータＶＡＳＥにて、波長３８０ｎｍから８００ｎｍまで測定した。

実施例１
大きさ約１００ｍｍ×１００ｍｍ、厚さ約２ｍｍのクリア・フロートガラス基板（組成はソーダライムシリケート系、屈折率ｎｇ＝１．５２）をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し乾燥した後、コーティング用ガラス基板とした。

テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）をエタノール（ＥｔＯＨ）中に溶解させ、０．０１Ｍリン酸水溶液を触媒として加えた後、６時間攪拌を行った。このときの各成分のモル比はＴＥＯＳ：ＥｔＯＨ：Ｈ₃ＰＯ₄ａｑ＝１：４０：２である。また、チタニウムｎ−ブトキシド（ＴＢＯＴ）をエタノールに溶解させた後、安定化剤としてアセト酢酸エチル（ＥＡｃＡｃ）を加え室温で３時間攪拌を行った。各成分のモル比はＴＢＯＴ：ＥｔＯＨ：ＥＡｃＡｃ＝１：２０：１である。前記ＳｉＯ₂ゾル液にＴｉＯ₂ゾル液をモル比でＳｉＯ₂：ＴｉＯ₂＝９５：５となるように加え、２時間室温で攪拌した後、ＳｉＯ₂−ＴｉＯ₂塗工液とした。次いで、前記コーティングガラス基板をこの塗工液に浸漬し、ディッピング法（０．５ｍｍ／秒の引き上げ速度、２０℃、５６％Ｒ．Ｈ．下）で、ガラス基板の表面に塗布膜を形成した。乾燥後、４００℃で１時間焼成する熱処理をし、透明なアモルファスＳｉＯ₂／ＴｉＯ₂膜を被膜した。

得られた膜の膜厚、屈折率を測定したところ膜厚ｄ_sはｄ_s＝２０ｎｍ、屈折率はｎ_s＝１．４８であった。
次いで、Ａｌ（Ｏ−ｓｅｃ−Ｂｕ）₃をＩＰＡ中に溶解させ、安定化剤として、ＥＡｃＡｃを添加し、約３時間室温で攪拌した。その後、この溶液に０．０１Ｍ〔ＨＣｌａｑ．〕を添加し、約３時間室温で攪拌することにより、Ａｌ₂Ｏ₃ゾル溶液を調製した。ここで溶液のモル比は、Ａｌ（Ｏ−ｓｅｃＢｕ）₃：ＩＰＡ：ＥＡｃＡｃ：ＨＣｌａｑ．＝１：２０：１：１の割合とした。前記塗布基板を該塗布液中に浸漬した後、ディッピング法（２ｍｍ／秒の引き上げ速度、２０℃、５６％Ｒ．Ｈ．下）で、ガラス基板の表面に塗布膜を形成した。乾燥後、４００℃で１時間焼成する熱処理をし、透明なアモルファスＡｌ₂Ｏ₃膜を被膜した。次に、１００℃の熱水中に３０分間浸漬したのち、１００℃で１０分間乾燥させた。

得られた膜表面のＦＥ−ＳＥＭ観察を行ったところ、図２に示すようなＡｌ₂Ｏ₃を主成分とする板状結晶がランダム状にかつ複雑に入り組んだ微細な凹凸組織が観測された。断面のＦＥ−ＳＥＭ観察を行ったところ、図３に示すようなＡｌ₂Ｏ₃を主成分とする板状結晶が選択的に基材の表面に対して平均角度７５°の方向に配置されている像が観察された。図３中の最下層は基材のガラス断面、中間層はＳｉＯ₂を主成分とする膜とＡｌ₂Ｏ₃を主成分とする膜からなる層、最上層は板状結晶がらなる板状結晶層である。表面のＳＰＭ測定を行ったところ、平均面粗さＲａ’値（ｎｍ）と表面積比Ｓ_rはＲａ’＝２８ｎｍとＳ_r＝１．９であった。

次いで得られた膜についてエリプソメトリーを用い膜厚、屈折率測定を行った。各々の膜厚、屈折率を表１に示す。
この基板について光学性能の耐久性検討の加速試験として６０℃、湿度９０％の高温高湿試験を行い開始時、２５０時間後、５００時間後に透過率の測定を行った。その結果を表１に示す。

実施例２
大きさ約５０ｍｍ×５０ｍｍ、厚さ約１ｍｍのＳ−ＴＩＨ５３ガラス基板（オハラ社製、屈折率ｎ＝１．８４）をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し乾燥した後、コーティング用ガラス基板とした。

実施例１と同様、ＳｉＯ₂ゾル液にＴｉＯ₂ゾル液をモル比でＳｉＯ₂：ＴｉＯ₂＝７：３となるように加え、２時間室温で攪拌した後、ＳｉＯ₂−ＴｉＯ₂塗工液とした。次いで、前記コーティングガラス基板をこの塗工液に浸漬し、ディッピング法（０．５ｍｍ／秒の引き上げ速度、２０℃、５６％Ｒ．Ｈ．下）で、ガラス基板の表面に塗布膜を形成した。乾燥後、４００℃で１時間焼成する熱処理をし、透明なアモルファスＳｉＯ₂／ＴｉＯ₂膜を被膜した。得られた膜の膜厚、屈折率を測定したところ膜厚は２８ｎｍ、屈折率はｎ_s＝１．６７であった。

次いで、前記塗布基板を実施例１と同様にＡｌ₂Ｏ₃塗布液中に浸漬した後、ディッピング法（２ｍｍ／秒の引き上げ速度、２０℃、５６％Ｒ．Ｈ．下）で、ガラス基板の表面に塗布膜を形成した。乾燥後、４００℃で１時間焼成する熱処理をし、透明なアモルファスＡｌ₂Ｏ₃膜を被膜した。次に、１００℃の熱水中に３０分間浸漬したのち、１００℃で１０分間乾燥させた。

得られた膜表面のＦＥ−ＳＥＭ観察を行ったところ、実施例１と同様、Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とする板状結晶がランダム状にかつ複雑に入り組んだ微細な凹凸組織が観測された。断面のＦＥ−ＳＥＭ観察についても実施例１とほぼ同様の組織が観察された。Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とする板状結晶が選択的に基材の表面に対して平均角度７０°の方向に配置されている像が観察された。ＳＰＭ測定の結果、平均面粗さＲａ’値（ｎｍ）と表面積比Ｓ_rはＲａ’＝２７ｎｍとＳ_r＝１．９であった。

次いで得られた膜についてエリプソメトリーを用い膜厚、屈折率測定を行った。各々の膜厚、屈折率を表１に示す。
この基板について６０℃、湿度９０％の高温高湿試験を行い開始時、２５０時間後、５００時間後に透過率の測定を行った。その結果を表１に示す。

実施例３
実施例２と同様のオハラ社製Ｓ−ＴＩＨ５３基板（屈折率ｎ_b＝１．８４）をコーティング用ガラス基板とした。

実施例２と同様に、ＳｉＯ₂／ＴｉＯ₂：７／３をコート後し、透明なアモルファスＳｉＯ₂／ＴｉＯ₂膜を被膜した。得られた膜の膜厚、屈折率を測定したところ膜厚は２８ｎｍ、屈折率はｎ_s＝１．６７であった。

アルミニウム−ｓｅｃ−ブトキシド〔Ａｌ（Ｏ−ｓｅｃ−Ｂｕ）₃〕を２−プロパノール〔ＩＰＡ〕中に溶解させ、安定化剤としてアセト酢酸エチル〔ＥＡｃＡｃ〕を添加し、約３時間室温で攪拌することにより、Ａｌ₂Ｏ₃ゾル溶液を調製した。ここで溶液のモル比は、Ａｌ（Ｏ−ｓｅｃ−Ｂｕ）₃：ＩＰＡ：ＥＡｃＡｃ＝１：２０：１の割合とした。一方、チタニウム−ｎ−ブトキシド〔Ｔｉ（Ｏ−ｎ−Ｂｕ）₄〕もＩＰＡ中に溶解させ、ＥＡｃＡｃを添加し、約３時間室温で攪拌することにより、ＴｉＯ₂ゾル溶液を調製した。溶液のモル比は、Ｔｉ（Ｏ−ｎ−Ｂｕ）₄：ＩＰＡ：ＥＡｃＡｃ＝１：２０：１の割合とした。このＴｉＯ₂ゾル溶液を前記Ａｌ₂Ｏ₃ゾル溶液中に、重量比で、Ａｌ₂Ｏ₃：ＴｉＯ₂＝８：２となるように添加し約３０分間攪拌した後、０．０１Ｍ〔ＨＣｌａｑ．〕を添加し、約３時間室温で攪拌した。以上のようにして、Ａｌ₂Ｏ₃／ＴｉＯ₂ゾルである塗布液を調製した。ここで、ＨＣｌａｑ．の添加量はモル比でＡｌ（Ｏ−ｓｅｃ−Ｂｕ）₃とＴｉ（Ｏ−ｎ−Ｂｕ）₄の各々２倍量の合計量とした。

次いで、前記塗布基板を実施例１と同様にＡｌ₂Ｏ₃／ＴｉＯ₂塗布液中に浸漬した後、ディッピング法（１ｍｍ／秒の引き上げ速度、２０℃、５６％Ｒ．Ｈ．下）で、ガラス基板の表面に塗布膜を形成した。乾燥後、４００℃で１時間焼成する熱処理をし、透明なアモルファスＡｌ₂Ｏ₃／ＴｉＯ₂膜を被膜した。次に、１００℃の熱水中に３０分間浸漬したのち、１００℃で１０分間乾燥させた。

得られた膜表面のＦＥ−ＳＥＭ観察を行ったところ、実施例１と同様、Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とする板状結晶がランダム状にかつ複雑に入り組んだ微細な凹凸組織が観測された。断面のＦＥ−ＳＥＭ観察についても実施例１とほぼ同様の組織が観察された。Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とする板状結晶が選択的に基材の表面に対して平均角度７３°の方向に配置されている像が観察された。ＳＰＭ測定の結果、平均面粗さＲａ’値（ｎｍ）と表面積比Ｓ_rはＲａ’＝１８ｎｍとＳ_r＝１．５であった。

次いで得られた膜についてエリプソメトリーを用い膜厚、屈折率測定を行った。各々の膜厚、屈折率を表１に示す。
この基板について６０℃、湿度９０％の高温高湿試験を行い開始時、２５０時間後、５００時間後に透過率の測定を行った。その結果を表１に示す。

実施例４
実施例２と同様のオハラ社製Ｓ−ＴＩＨ５３基板（屈折率ｎ_b＝１．８４）をコーティング用ガラス基板とした。

実施例２と同様に、ＳｉＯ₂／ＴｉＯ₂：７／３をコート後し、透明なアモルファスＳｉＯ₂／ＴｉＯ₂膜を被膜した。得られた膜の膜厚、屈折率を測定したところ膜厚は２８ｎｍ、屈折率はｎ_s＝１．６７であった。

アルミニウム−ｓｅｃ−ブトキシド〔Ａｌ（Ｏ−ｓｅｃ−Ｂｕ）₃〕を２−プロパノール〔ＩＰＡ〕中に溶解させ、安定化剤として、アセト酢酸エチル〔ＥＡｃＡｃ〕を添加し、約３時間室温で攪拌することにより、Ａｌ₂Ｏ₃ゾル溶液を調製した。ここで溶液のモル比は、Ａｌ（Ｏ−ｓｅｃＢｕ）₃：ＩＰＡ：ＥＡｃＡｃ＝１：２０：０．５の割合とした。一方、酢酸亜鉛２水和物〔Ｚｎ（ＣＨ₃ＣＯＯ）₂・２Ｈ₂Ｏ〕も〔ＩＰＡ〕中に溶解させ、モノエタノールアミン〔ＭＥＡ〕を添加し、約３時間室温で攪拌することにより、ＺｎＯ溶液を調製した。溶液のモル比は、Ｚｎ（ＣＨ₃ＣＯＯ）₂・２Ｈ₂Ｏ：ＩＰＡ：ＭＥＡ＝１：１０：１の割合とした。このＺｎＯゾル溶液を前記Ａｌ₂Ｏ₃ゾル溶液中に、重量比で、Ａｌ₂Ｏ₃：ＺｎＯ＝０．８：０．２となるように添加し、約３時間室温で攪拌した。以上のようにして、Ａｌ₂Ｏ₃−ＺｎＯゾルである塗布液を調製した。

次いで、前記塗布基板を実施例１と同様にＡｌ₂Ｏ₃／ＺｎＯ塗布液中に浸漬した後、ディッピング法（２ｍｍ／秒の引き上げ速度、２０℃、５６％Ｒ．Ｈ．下）で、ガラス基板の表面に塗布膜を形成した。乾燥後、４００℃で１時間焼成する熱処理をし、透明なアモルファスＡｌ₂Ｏ₃／ＺｎＯ膜を被膜した。次に、１００℃の熱水中に３０分間浸漬したのち、１００℃で１０分間乾燥させた。

得られた膜表面のＦＥ−ＳＥＭ観察を行ったところ、実施例１と同様、Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とする板状結晶がランダム状にかつ複雑に入り組んだ微細な凹凸組織が観測された。断面のＦＥ−ＳＥＭ観察についても実施例１とほぼ同様の組織が観察された。Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とする板状結晶が選択的に基材の表面に対して平均角度７４°の方向に配置されている像が観察された。ＳＰＭ測定の結果、平均面粗さＲａ’値（ｎｍ）と表面積比Ｓ_rはＲａ’＝３２ｎｍとＳ_r＝２．０であった。

次いで得られた膜についてエリプソメトリーを用い膜厚、屈折率測定を行った。各々の膜厚、屈折率を表１に示す。
この基板について６０℃、湿度９０％の高温高湿試験を行い開始時、２５０時間後、５００時間後に透過率の測定を行った。その結果を表１に示す。

実施例５
大きさ約５０ｍｍ×５０ｍｍ、厚さ約１ｍｍのＳ−ＴＩＨ１ガラス基板（オハラ社製、屈折率ｎ_b＝１．７１）をコーティング用ガラス基板とした。

ジルコニウムｎ−ブトキシド（ＺＢＯＴ）をエタノールに溶解させた後、安定化剤としてアセト酢酸エチル（ＥＡｃＡｃ）を加え室温で３時間攪拌を行った。各成分のモル比はＺＢＯＴ：ＥｔＯＨ：ＥＡｃＡｃ＝１：２０：１である。実施例１と同様に、ＳｉＯ₂ゾル液にＴｉＯ₂ゾル液、次いでＺｒＯ₂ゾル液をモル比でＳｉＯ₂：ＴｉＯ₂：ＺｒＯ₂＝７：１：２となるように加え、２時間室温で攪拌した後、ＳｉＯ₂−ＴｉＯ₂−ＺｒＯ₂塗工液とした。次いで、前記コーティングガラス基板をこの塗工液に浸漬し、ディッピング法（０．５ｍｍ／秒の引き上げ速度、２０℃、５６％Ｒ．Ｈ．下）で、ガラス基板の表面に塗布膜を形成した。乾燥後、４００℃で１時間焼成する熱処理をし、透明なアモルファスＳｉＯ₂／ＴｉＯ₂／ＺｒＯ₂膜を被膜した。得られた膜の膜厚、屈折率を測定したところ膜厚は２５ｎｍ、屈折率はｎ_s＝１．６２であった。

アルミニウム−ｓｅｃ−ブトキシド〔Ａｌ（Ｏ−ｓｅｃ−Ｂｕ）₃〕を２−プロパノール〔ＩＰＡ〕中に溶解させ、安定化剤として、アセト酢酸エチル〔ＥＡｃＡｃ〕を添加し、約３時間室温で攪拌することにより、Ａｌ₂Ｏ₃ゾル溶液を調製した。ここで溶液のモル比は、Ａｌ（Ｏ−ｓｅｃＢｕ）₃：ＩＰＡ：ＥＡｃＡｃ＝１：２０：０．５の割合とした。一方、酢酸亜鉛２水和物〔Ｚｎ（ＣＨ₃ＣＯＯ）₂・２Ｈ₂Ｏ〕も〔ＩＰＡ〕中に溶解させ、モノエタノールアミン〔ＭＥＡ〕を添加し、約３時間室温で攪拌することにより、ＺｎＯ溶液を調製した。溶液のモル比は、Ｚｎ（ＣＨ₃ＣＯＯ）₂・２Ｈ₂Ｏ：ＩＰＡ：ＭＥＡ＝１：１０：１の割合とした。このＺｎＯゾル溶液を前記Ａｌ₂Ｏ₃ゾル溶液中に、重量比で、Ａｌ₂Ｏ₃：ＺｎＯ＝０．９：０．１となるように添加し、約３時間室温で攪拌した。以上のようにして、Ａｌ₂Ｏ₃−ＺｎＯゾルである塗布液を調製した。

次いで、前記塗布基板を実施例１と同様にＡｌ₂Ｏ₃／ＺｎＯ塗布液中に浸漬した後、ディッピング法（１ｍｍ／秒の引き上げ速度、２０℃、５６％Ｒ．Ｈ．下）で、ガラス基板の表面に塗布膜を形成した。乾燥後、４００℃で１時間焼成する熱処理をし、透明なアモルファスＡｌ₂Ｏ₃／ＺｎＯ膜を被膜した。次に、１００℃の熱水中に３０分間浸漬したのち、１００℃で１０分間乾燥させた。

得られた膜表面のＦＥ−ＳＥＭ観察を行ったところ、実施例１と同様、Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とする板状結晶がランダム状にかつ複雑に入り組んだ微細な凹凸組織が観測された。断面のＦＥ−ＳＥＭ観察についても実施例１とほぼ同様の組織が観察された。Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とする板状結晶が選択的に基材の表面に対して平均角度７５°の方向に配置されている像が観察された。ＳＰＭ測定の結果、平均面粗さＲａ’値（ｎｍ）と表面積比Ｓ_rはＲａ’＝３０ｎｍとＳ_r＝１．９であった。

次いで得られた膜についてエリプソメトリーを用い膜厚、屈折率測定を行った。各々の膜厚、屈折率を表１に示す。
この基板について６０℃、湿度９０％の高温高湿試験を行い開始時、２５０時間後、５００時間後に透過率の測定を行った。その結果を表１に示す。

実施例６
実施例５と同様の基板にオハラ社製Ｓ−ＴＩＨ１基板（屈折率ｎ＝１．７１）をコーティング用ガラス基板とし、実施例２で用いたＳｉＯ₂−ＴｉＯ₂塗工液をコート後し、透明なアモルファスＳｉＯ₂／ＴｉＯ₂膜を被膜した。得られた膜の膜厚、屈折率を測定したところ膜厚は２８ｎｍ、屈折率はｎ＝１．６７であった。

次いで、実施例４で用いたＡｌ₂Ｏ₃／ＺｎＯ塗布液中に浸漬した後、１ｍｍ／秒の引き上げ速度で、ガラス基板の表面に塗布膜を形成した。乾燥後、４００℃で１時間焼成し、透明なアモルファスＡｌ₂Ｏ₃／ＺｎＯ膜を被膜した。さらに実施例１で用いたＡｌ₂Ｏ₃塗布液中に浸漬した後、１ｍｍ／秒の引き上げ速度で塗布膜を形成した。乾燥後、４００℃で１時間焼成する熱処理をし、透明なアモルファスＡｌ₂Ｏ₃膜を被膜した。次に、１００℃の熱水中に３０分間浸漬したのち、１００℃で１０分間乾燥させた。

得られた膜表面のＦＥ−ＳＥＭ観察を行ったところ、実施例１と同様、Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とする板状結晶がランダム状にかつ複雑に入り組んだ微細な凹凸組織が観測された。断面のＦＥ−ＳＥＭ観察についても実施例１とほぼ同様の組織が観察された。Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とする板状結晶が選択的に基材の表面に対して平均角度７８°の方向に配置されている像が観察された。ＳＰＭ測定の結果、平均面粗さＲａ’値（ｎｍ）と表面積比Ｓ_rはＲａ’＝２３ｎｍとＳ_r＝１．７であった。

次いで得られた膜についてエリプソメトリーを用い膜厚、屈折率測定を行った。各々の膜厚、屈折率を表１に示す。
この基板について６０℃、湿度９０％の高温高湿試験を行い開始時、２５０時間後、５００時間後に透過率の測定を行った。その結果を表１に示す。

実施例７
実施例１で用いたクリア・フロートガラス基板に、マグネトロンスパッタ装置を用いＳｉＯ₂膜を３０ｎｍ成膜した。屈折率は１．４５であった。次いで実施例１で用いたＡｌ₂Ｏ₃塗布液中に浸漬した後、２ｍｍ／秒の引き上げ速度で塗布膜を形成した。乾燥後、４００℃で１時間焼成する熱処理をし、透明なアモルファスＡｌ₂Ｏ₃膜を被膜した。次に、１００℃の熱水中に３０分間浸漬したのち、１００℃で１０分間乾燥させた。

得られた膜表面のＦＥ−ＳＥＭ観察を行ったところ、実施例１と同様、Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とする板状結晶がランダム状にかつ複雑に入り組んだ微細な凹凸組織が観測された。断面のＦＥ−ＳＥＭ観察についても実施例１とほぼ同様の組織が観察された。Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とする板状結晶が選択的に基材の表面に対して平均角度８０°の方向に配置されている像が観察された。ＳＰＭ測定の結果、平均面粗さＲａ’値（ｎｍ）と表面積比Ｓ_rはＲａ’＝２２ｎｍとＳ_r＝１．６であった。

次いで得られた膜についてエリプソメトリーを用い膜厚、屈折率測定を行った。各々の膜厚、屈折率を表１に示す。
この基板について６０℃、湿度９０％の高温高湿試験を行い開始時、２５０時間後、５００時間後に透過率の測定を行った。その結果を表１に示す。

実施例８
実施例１で用いたクリア・フロートガラス基板に、マグネトロンスパッタ装置を用いＳｉＯ₂膜を３０ｎｍ成膜した。屈折率は１．４５であった。次いでマグネトロンスパッタによりＡｌ金属膜を３５ｎｍ被膜した。次に、１００℃の熱水中に３０分間浸漬した。浸漬後数分以内にＡｌの金属光沢が消え、引き上げ後の表層には透明な膜が残された。その後、１００℃で１０分間乾燥させた。

得られた膜表面のＦＥ−ＳＥＭ観察を行ったところ、実施例１と同様、Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とする板状結晶がランダム状にかつ複雑に入り組んだ微細な凹凸組織が観測された。断面のＦＥ−ＳＥＭ観察についても実施例１とほぼ同様の組織が観察された。Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とする板状結晶が選択的に基材の表面に対して平均角度７５°の方向に配置されている像が観察された。ＳＰＭ測定の結果、平均面粗さＲａ’値（ｎｍ）と表面積比Ｓ_rはＲａ’＝５７ｎｍとＳ_r＝２．６であった。

次いで得られた膜についてエリプソメトリーを用い膜厚、屈折率測定を行った。各々の膜厚、屈折率を表１に示す。
この基板について６０℃、湿度９０％の高温高湿試験を行い開始時、２５０時間後、５００時間後に透過率の測定を行った。その結果を表１に示す。

実施例９
実施例２で用いたＴＩＨ５３基板に、２元マグネトロンスパッタ装置を用いＳｉＯ₂のＺｒＯ₂組成が７：３となる複合透明酸化膜を４０ｎｍ成膜した。屈折率は１．６５であった。次いでＡｌ₂Ｏ₃とＺｎＯを２元スパッタリングで組成が８：２の膜を５０ｎｍ成膜した。マグネトロンスパッタによりＡｌ金属膜を２５ｎｍ被膜した。次に、１００℃の熱水中に３０分間浸漬した。浸漬後数分以内にＡｌの金属光沢が消え、引き上げ後の表層には透明な膜が残された。その後、１００℃で１０分間乾燥させた。

得られた膜表面のＦＥ−ＳＥＭ観察を行ったところ、実施例１と同様、Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とする板状結晶がランダム状にかつ複雑に入り組んだ微細な凹凸組織が観測された。断面のＦＥ−ＳＥＭ観察についても実施例１とほぼ同様の組織が観察された。Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とする板状結晶が選択的に基材の表面に対して平均角度７９°の方向に配置されている像が観察された。ＳＰＭ測定の結果、平均面粗さＲａ’値（ｎｍ）と表面積比Ｓ_rはＲａ’＝４２ｎｍとＳ_r＝２．２であった。

次いで得られた膜についてエリプソメトリーを用い膜厚、屈折率測定を行った。各々の膜厚、屈折率を表１に示す。
この基板について６０℃、湿度９０％の高温高湿試験を行い開始時、２５０時間後、５００時間後に透過率の測定を行った。その結果を表１に示す。

実施例１０
実施例５で用いたＴＩＨ０１基板に、２元マグネトロンスパッタ装置を用いＳｉＯ₂のＺｒＯ₂組成が８：２となる複合透明酸化膜を４０ｎｍ成膜した。屈折率は１．６１であった。次いでＡｌ₂Ｏ₃とＺｎＯを２元スパッタリングで組成が９：１の膜を５０ｎｍ成膜した。マグネトロンスパッタによりＡｌ金属膜を２００ｎｍ被膜した。次に、１００℃の熱水中に３０分間浸漬した。浸漬後数分以内にＡｌの金属光沢が消え、引き上げ後の表層には透明な膜が残された。その後、１００℃で１０分間乾燥させた。

得られた膜表面のＦＥ−ＳＥＭ観察を行ったところ、実施例１と同様、Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とする板状結晶がランダム状にかつ複雑に入り組んだ微細な凹凸組織が観測された。断面のＦＥ−ＳＥＭ観察についても実施例１とほぼ同様の組織が観察された。Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とする板状結晶が選択的に基材の表面に対して平均角度７１°の方向に配置されている像が観察された。ＳＰＭ測定の結果、平均面粗さＲａ’値（ｎｍ）と表面積比Ｓ_rはＲａ’＝４５ｎｍとＳ_r＝２．３であった。

次いで得られた膜についてエリプソメトリーを用い膜厚、屈折率測定を行った。各々の膜厚、屈折率を表１に示す。
この基板について６０℃、湿度９０％の高温高湿試験を行い開始時、２５０時間後、５００時間後に透過率の測定を行った。その結果を表１に示す。

比較例１
実施例１で用いたクリア・フロートガラス基板に、実施例１で用いたＡｌ₂Ｏ₃ゾル溶液に浸漬した後、ディッピング法（２ｍｍ／秒の引き上げ速度、２０℃、５６％Ｒ．Ｈ．下）で、ガラス基板の表面に塗布膜を形成した。乾燥後、４００℃で１時間焼成し、透明なアモルファスＡｌ₂Ｏ₃膜を被膜した。次に、１００℃の熱水中に３０分間浸漬したのち、１００℃で１０分間乾燥させた。

得られた膜表面のＦＥ−ＳＥＭ観察を行ったところ、実施例１と同様、Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とする板状結晶がランダム状にかつ複雑に入り組んだ微細な凹凸組織が観測された。ＳＰＭ測定の結果、平均面粗さＲａ’値（ｎｍ）と表面積比Ｓ_rはＲａ’＝２８ｎｍとＳ_r＝１．９であった。

次いで得られた膜についてエリプソメトリーを用い膜厚、屈折率測定を行った。各々の膜厚、屈折率を表１に示す。
この基板について６０℃、湿度９０％の高温高湿試験を行い開始時、２５０時間後、５００時間後に透過率の測定を行った。その結果を表１に示す。

比較例２
実施例２で用いたＳ−ＴＩＨ５３基板（屈折率ｎ＝１．８４）に、実施例３で用いたＡｌ₂Ｏ₃／ＴｉＯ₂ゾル溶液に浸漬した後、ディッピング法（１ｍｍ／秒の引き上げ速度、２０℃、５６％Ｒ．Ｈ．下）で、ガラス基板の表面に塗布膜を形成した。乾燥後、４００℃で１時間焼成し、透明なアモルファスＡｌ₂Ｏ₃／ＴｉＯ₂膜を被膜した。次に、１００℃の熱水中に３０分間浸漬したのち、１００℃で１０分間乾燥させた。

得られた膜表面のＦＥ−ＳＥＭ観察を行ったところ、実施例１と同様、Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とする板状結晶がランダム状にかつ複雑に入り組んだ微細な凹凸組織が観測された。ＳＰＭ測定の結果、平均面粗さＲａ’値（ｎｍ）と表面積比Ｓ_rはＲａ’＝１８ｎｍとＳ_r＝１．５であった。

次いで得られた膜についてエリプソメトリーを用い膜厚、屈折率測定を行った。各々の膜厚、屈折率を表１に示す。
この基板について６０℃、湿度９０％の高温高湿試験を行い開始時、２５０時間後、５００時間後に透過率の測定を行った。その結果を表１に示す。

比較例３
実施例１で用いたクリア・フロートガラス基板（組成はソーダライムシリケート系、屈折率ｎ＝１．５２）をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し乾燥した後、コーティング用ガラス基板とした。

実施例１と同様、ＳｉＯ₂ゾル液にＴｉＯ₂ゾル液をモル比でＳｉＯ₂：ＴｉＯ₂＝３：７となるように加え、２時間室温で攪拌した後、ＳｉＯ₂−ＴｉＯ₂塗工液とした。次いで、前記コーティングガラス基板をこの塗工液に浸漬し、ディッピング法（０．５ｍｍ／秒の引き上げ速度、２０℃、５６％Ｒ．Ｈ．下）で、ガラス基板の表面に塗布膜を形成した。乾燥後、４００℃で１時間焼成する熱処理をし、透明なアモルファスＳｉＯ₂／ＴｉＯ₂膜を被膜した。

得られた膜の膜厚、屈折率を測定したところ膜厚は２８ｎｍ、屈折率はｎ_s＝２．０５であった。
次いで、実施例１で用いたＡｌ₂Ｏ₃ゾル溶液に浸漬した後、ディッピング法（２ｍｍ／秒の引き上げ速度、２０℃、５６％Ｒ．Ｈ．下）で、ガラス基板の表面に塗布膜を形成した。乾燥後、４００℃で１時間焼成し、透明なアモルファスＡｌ₂Ｏ₃膜を被膜した。次に、１００℃の熱水中に３０分間浸漬したのち、１００℃で１０分間乾燥させた。

得られた膜表面のＦＥ−ＳＥＭ観察を行ったところ、実施例１と同様、Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とする板状結晶がランダム状にかつ複雑に入り組んだ微細な凹凸組織が観測された。ＳＰＭ測定の結果、平均面粗さＲａ’値（ｎｍ）と表面積比Ｓ_rはＲａ’＝２８ｎｍとＳ_r＝１．９であった。

次いで得られた膜についてエリプソメトリーを用い膜厚、屈折率測定を行った。各々の膜厚、屈折率を表１に示す。
この基板について６０℃、湿度９０％の高温高湿試験を行い開始時、２５０時間後、５００時間後に透過率の測定を行った。その結果を表１に示す。

比較例４
実施例１で用いたクリア・フロートガラス基板に、マグネトロンスパッタによりＡｌ金属膜を２５ｎｍ被膜した。次に、１００℃の熱水中に３０分間浸漬した。浸漬後数分以内にＡｌの金属光沢が消え、引き上げ後の表層には透明な膜が残された。その後、１００℃で１０分間乾燥させた。

得られた膜表面のＦＥ−ＳＥＭ観察を行ったところ、実施例１と同様、Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とする板状結晶がランダム状にかつ複雑に入り組んだ微細な凹凸組織が観測された。断面のＦＥ−ＳＥＭ観察についても実施例１とほぼ同様の組織が観察された。ＳＰＭ測定の結果、平均面粗さＲａ’値（ｎｍ）と表面積比Ｓ_rはＲａ’＝３２ｎｍとＳ_r＝２．１であった。

次いで得られた膜についてエリプソメトリーを用い膜厚、屈折率測定を行った。各々の膜厚、屈折率を表１に示す。
この基板について６０℃、湿度９０％の高温高湿試験を行い開始時、２５０時間後、５００時間後に透過率の測定を行った。その結果を表１に示す。

（注）板状結晶の結晶層の屈折率は、傾斜屈折率部の始点と終点の値を示す。例えば、実施例１の１．４２−１．０は屈折率が１．４２から１．０まで２３０ｎｍで連続的に減少していることを示す
〔性能評価〕
作製した透明部材をについて５５０ｎｍでの透過率を比較すると、実施例１及び実施例７、８と比較例１及び比較例４では初期性能はほぼ同じで高い値を示している。しかし、高温高湿による加速耐久試験ではＳｉＯ₂を主成分とする膜を有する実施例１及び実施例７、８はほぼ一定の高い値を示すのに対し、膜を有さない比較例１及び比較例４では時間の経過に伴い、著しい性能の低下が見られる。また、高い屈折率を有する基材に対し、実施例２，３，４，５，６及び実施例９，１０では初期、加速耐久試験後も高い透過率を示す。それに対し、ＳｉＯ₂を主成分とする膜を有さない比較例２や、ＳｉＯ₂を主成分とする膜ではなく、ＴｉＯ₂を主成分とする膜を下層に有し、ｎｂ≧ｎｓ≧ｎａの関係が成立していない比較例３では初期から透過率が低い。加速試験の経時に伴い著しい性能低下が認められた。

実施例１１
図４は，本発明の実施例１１の光学部材の正面図である。同図において，光学部材１は凹レンズであり、基板２に光学用透明部材３が設けられた構造となっている。

図５は、実施例１１の光学部材を図４中のＡ−Ａ’断面で切断した断面を示すものである。光学面にはＳｉＯ₂を主成分とする膜、Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とする膜、Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とする板状結晶を配した層を形成し、最表面は凹凸形状となっている光学用透明部材３を形成したことにより、光学面での光の反射を低減している。

本実施例では、凹レンズの場合を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、レンズは凸レンズでもメニスカスレンズでも構わない。
実施例１２
図６は、本発明の実施例１２の光学部材の正面図である。同図において、光学部材１はプリズムであり、基体２に光学用透明部材３が設けられた構造となっている。

図７は、実施例１２の光学部材を図６中のＡ−Ａ’断面で切断した断面を示すものである。光学面にはＳｉＯ₂を主成分とする膜、Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とする膜、Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とする板状結晶を配した層を形成し、最表面は凹凸形状となっている光学用透明部材３を形成したことにより、光学面での光の反射を低減している。

本実施例では、プリズムの各光学面のなす角度が、９０°、４５°の場合を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、光学面がどんな角度で構成されたプリズムでも構わない。

実施例１３
図８は、本発明の実施例１３の光学部材の正面図である。同図において、光学部材１はフライアイインテグレータであり、基板２に光学用透明部材３が設けられた構造となっている。

図９は、実施例１３の光学部材を図８中のＡ−Ａ’断面で切断した断面を示すものである。光学面にはＳｉＯ₂を主成分とする膜、Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とする膜、Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とする板状結晶を配した層を形成し、最表面は凹凸形状となっている光学用透明部材３を形成したことにより、光学面での光の反射を低減している。

実施例１４
図１０は、本発明の実施例１４の光学部材の正面図である。同図において、光学部材１はｆθレンズであり、基板２に光学用透明部材３が設けられた構造となっている。

図１１は、実施例１４の光学部材を図１０中のＡ−Ａ’断面で切断した断面を示すものである。光学面にはＳｉＯ₂を主成分とする膜、Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とする膜、Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とする板状結晶を配した層を形成し、最表面は凹凸形状となっている光学用透明部材３を形成したことにより、光学面での光の反射を低減している。

実施例１５
本発明の実施例１５として、本発明の光学部材を観察光学系に用いた例を示す。図１２は、双眼鏡の一対の光学系のうち、一方の断面を示したものである。

同図において、４は観察像を形成する対物レンズ、５は像を反転させるためのプリズム（展開して図示）、６は接眼レンズ、７は結像面、８は瞳面（評価面）である。図中３（凡例で示す）は本発明に関わる光学用透明部材である。ＳｉＯ₂を主成分とする膜、Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とする膜、Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とする板状結晶を配した層を形成し、最表面は凹凸形状となっていることにより、各光学面での光の反射を低減している。また、本実施例では、対物レンズの最も物体側の光学面９および接眼レンズの最も評価面側の光学面１０には微細凹凸構造からなる光学用透明部材３を設けていない。これは、光学用透明部材３が使用中の接触などにより性能が劣化するので設けなかったが、これに限定されるものではなく、光学面９、１０に光学用透明部材３を設けてもよい。

実施例１６
本発明の実施例１６として、本発明の光学部材を撮像光学系に用いた例を示す。図１３は、カメラなどの撮影レンズ（ここでは望遠レンズを示す）の断面を示したものである。

同図において、７は結像面であるフィルム、またはＣＣＤ、ＣＭＯＳなどの固体撮像素子（光電変換素子）、１１は絞りである。図中３（凡例で示す）は本発明に関わる光学用透明部材である。ＳｉＯ₂を主成分とする膜、Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とする膜、Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とする板状結晶を配した層を形成し、最表面は凹凸形状となっていることにより、各光学面での光の反射を低減している。また、本実施例では、対物レンズの最も物体側の光学面９には微細凹凸構造からなる光学用透明部材３を設けていない。これは、光学用透明部材３が使用中の接触などにより性能が劣化するので設けなかったが、これに限定されるものではなく、光学面９に光学用透明部材３を設けてもよい。

実施例１７
本発明の実施例１７として、本発明の光学部材を投影光学系（プロジェクター）に用いた例を示す。図１４は、プロジェクター光学系の断面を示したものである。

同図において、１２は光源、１３ａ、１３ｂはフライアイインテグレータ、１４は偏光変換素子、１５はコンデンサーレンズ、１６はミラー、１７はフィールドレンズ、１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄはプリズム、１９ａ、１９ｂ、１９ｃは光変調素子。２０は投影レンズである。図中３（凡例で示す）は本発明に関わる光学用透明部材である。ＳｉＯ₂を主成分とする膜、Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とする膜、Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とする板状結晶を配した層を形成し、最表面は凹凸形状となっていることにより各光学面での光の反射を低減している。

また、本実施例の光学用透明部材３は、シリカやアルミナなど無機成分を主成分として構成されているので、耐熱性も高く、光源１２に近く、高熱に曝させる１３ａの位置に用いても、性能劣化の心配がない。

実施例１８
本発明の実施例１８として、本発明の光学部材を走査光学系（レーザービームプリンタ）に用いた例を示す。図１５は、走査光学系の断面を示したものである。

同図において、１２は光源、２１はコリメーターレンズ、１１は開口絞り、２２はシリンドリカルレンズ、２３は光偏向器、２４ａ、２４ｂはｆθレンズ、７は像面である。図中３（凡例で示す）は本発明に関わる光学用透明部材である。ＳｉＯ₂を主成分とする膜、Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とする膜、Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とする板状結晶を配した層を形成し、最表面は凹凸形状となっていることにより各光学面での光の反射を低減し、高品位な画像形成を実現している。

本発明の光学用透明部材は、任意の屈折率を有する透明基材に対応でき、可視光に対して優れた反射防止効果を示すとともに、長期的な耐候性を有するので、ワープロ、コンピュータ、テレビ、プラズマディスプレイパネル等の各種ディスプレイ。液晶表示装置に用いる偏光板、各種光学硝材及び透明プラスチック類からなるサングラスレンズ、度付メガネレンズ、カメラ用ファインダーレンズ、プリズム、フライアイレンズ、トーリックレンズ、各種光学フィルター、センサーなどの光学部材。さらにはそれらを用いた撮影光学系、双眼鏡などの観察光学系、液晶プロジェクタなどに用いる投射光学系。レーザービームプリンターなどに用いる走査光学系等の各種光学レンズ。各種計器のカバー、自動車、電車等の窓ガラスなどの光学部材に利用することができる。

本発明の光学用透明部材の一実施態様を示す概略図である。 実施例１における、ガラス基板上に形成された、表面に微細な凹凸を有する薄膜のＦＥ−ＳＥＭによる上面からの観察結果を示す写真（倍率：１０万倍）である。 実施例１における、ガラス基板上に形成された、表面に微細な凹凸を有する薄膜のＦＥ−ＳＥＭによる断面観察結果を示す写真（倍率：１５万倍）である。 本発明第６実施例の正面図である。 本発明第６実施例の断面図である。 本発明第７実施例の正面図である。 本発明第７実施例の断面図である。 本発明第８実施例の正面図である。 本発明第８実施例の断面図である。 本発明第９実施例の正面図である。 本発明第９実施例の断面図である。 本発明第１０実施例の断面図である。 本発明第１１実施例の断面図である。 本発明第１２実施例の断面図である。 本発明第１３実施例の断面図である。

符号の説明

１ 光学部材
２ 基板、基体
３ 光学用透明部材
４ 対物レンズ
５ プリズム
６ 接眼レンズ
７ 結像面
８ 瞳面
９ 最も物体側の光学面
１０ 最も評価面（瞳面もしくは結像面）側の光学面
１１ 絞り
１２ 光源
１３ フライアイインテグレータ
１４ 偏光変換素子
１５ コンデンサーレンズ
１６ ミラー
１７ フィールドレンズ
１８ プリズム
１９ 光変調素子
２０ 投影レンズ
２１ 基材
２２ ＳｉＯ₂を主成分とする薄膜
２３ Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とする薄膜
２４ 板状結晶層
２５ 凹凸形状
２６ 接線
２７ 板状結晶の傾斜方向

Claims (16)

1. 基材上に、ＳｉＯ_２を主成分とする膜、Ａｌ_２Ｏ_３を主成分とする非晶質酸化物皮膜およびＡｌ_２Ｏ_３を主成分とする板状結晶から形成されている板状結晶層がこの順序で積層されており、該板状結晶層の表面は凹凸形状からなり、前記基材の屈折率ｎ_ｂと、ＳｉＯ_２を主成分とする膜の屈折率ｎ_ｓと、Ａｌ_２Ｏ_３を主成分とする非晶質酸化物皮膜の屈折率ｎ_ａが、ｎ_ｂ≧ｎ_ｓ≧ｎ_ａであることを特徴とする光学用透明部材。
2. 前記板状結晶は、基材の表面に対して平均角度４５°以上９０°以下の方向に配列していることを特徴とする請求項１記載の光学用透明部材。
3. 前記板状結晶層の厚さが、２０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１または２記載の光学用透明部材。
4. 前記ＳｉＯ_２を主成分とする膜の厚みが５ｎｍ以上１００ｎｍ以下、前記Ａｌ_２Ｏ_３を主成分とする非晶質酸化物皮膜の厚みが１０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光学用透明部材。
5. 前記ＳｉＯ_２を主成分とする膜におけるＳｉＯ_２の含有量が４０ｍｏｌ％以上であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の光学用透明部材。
6. 前記Ａｌ_２Ｏ_３を主成分とする非晶質酸化物皮膜におけるＡｌ_２Ｏ_３の含有量が５０ｍｏｌ％以上であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の光学用透明部材。
7. 前記ＳｉＯ_２を主成分とする膜は、ＴｉＯ _２ を含有し、且つＴｉＯ_２ の含有量が４０ｍｏｌ％未満であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の光学用透明部材。
8. 請求項１乃至７のいずれかに記載の光学用透明部材を有することを特徴とする光学系。
9. 前記光学系は撮像光学系、観察光学系、投影光学系、走査光学系のいずれかであることを特徴とする請求項８記載の光学系。
10. 屈折率がｎ_ｂの基材の表面に、ＳｉＯ_２を主成分とする、屈折率がｎ_ｓ（ｎ_ｂ≧ｎ_ｓ）の膜を形成する工程と、前記ＳｉＯ_２を主成分とする膜の上に、Ａｌ_２Ｏ_３を主成分とする、屈折率がｎ_ａ（ｎ_ｓ≧ｎ_ａ）の非晶質酸化物皮膜を形成し、前記Ａｌ_２Ｏ_３を主成分とする非晶質酸化物皮膜を温水処理することにより、その表面に板状結晶による凹凸形状を形成する工程を有することを特徴とする光学用透明部材の製造方法。
11. 前記Ａｌ_２Ｏ_３を主成分とする非晶質酸化物皮膜は、Ａｌ_２Ｏ_３を主成分とするゲル膜を形成した後、熱処理することにより形成されることを特徴とする請求項１０記載の光学用透明部材の製造方法。
12. 前記ＳｉＯ_２を主成分とする膜はＳｉＯ _２ 及びＴｉＯ _２ を含有し、前記ＳｉＯ _２ を主成分とする膜におけるＳｉＯ_２の含有量が４０ｍｏｌ％以上、ＴｉＯ _２ の含有量が４０ｍｏｌ％未満であることを特徴とする請求項１０または１１に記載の光学用透明部材の製造方法。
13. 前記Ａｌ_２Ｏ_３を主成分とする非晶質酸化物皮膜におけるＡｌ_２Ｏ_３の含有量が５０ｍｏｌ％以上であることを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれかに記載の光学用透明部材の製造方法。
14. 屈折率がｎ_ｂの基材の表面に、ＳｉＯ_２を主成分とする、屈折率がｎ_ｓ（ｎ_ｂ≧ｎ_ｓ）の膜を形成する工程と、前記ＳｉＯ_２を主成分とする膜の上にアルミニウム膜を形成し、前記アルミニウム膜を温水処理することにより、Ａｌ_２Ｏ_３を主成分とする、屈折率がｎ_ａ（ｎ_ｓ≧ｎ_ａ）の非晶質酸化物皮膜とその表面に板状結晶による凹凸形状を形成する工程を有することを特徴とする光学用透明部材の製造方法。
15. 前記ＳｉＯ_２を主成分とする膜はＳｉＯ _２ 及びＴｉＯ _２ を含有し、前記ＳｉＯ _２ を主成分とする膜におけるＳｉＯ_２の含有量が４０ｍｏｌ％以上、ＴｉＯ _２ の含有量が４０ｍｏｌ％未満であることを特徴とする請求項１４に記載の光学用透明部材の製造方法。
16. 前記Ａｌ_２Ｏ_３を主成分とする非晶質酸化物皮膜におけるＡｌ_２Ｏ_３の含有量が５０ｍｏｌ％以上であることを特徴とする請求項１４または１５に記載の光学用透明部材の製造方法。